研究課題/領域番号 |
22K14938
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研究種目 |
若手研究
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
小区分40030:水圏生産科学関連
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研究機関 | 広島大学 |
研究代表者 |
河合 賢太郎 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (80909101)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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キーワード | 環境DNA / 魚卵 / クロダイ / 産卵生態 |
研究開始時の研究の概要 |
海産魚の産卵情報は資源管理の基盤となるが、既存の調査手法では生体採集による資源かく乱は避けられない。環境DNA調査は水を汲むだけと非侵襲的で、産卵研究での広域的な利用が期待されるが、環境DNA情報による産卵探知精度は不明である。本研究では、魚卵の定量データにより詳細な産卵情報が把握できている広島湾のクロダイを突破口とし、環境DNAの時空間分布が受精卵の分布と相関するか検証する。加えて、本研究ではミトコンドリアDNAだけでなく、放精由来の核DNAやこれらの濃度比も産卵探知の指標として検討する。各指標の産卵探知精度を定量評価することで、産卵研究における新たな環境DNA指標の利用法を探索する。
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研究実績の概要 |
環境DNA調査手法は水を汲むだけと手軽で自然破壊のリスクが少ないため、多方面で生物調査ツールとしての活用が期待されている。本研究の目的は、海産魚類の産卵研究において環境DNAの時空間的な濃度分布情報が産卵イベントの探知に利用できるか定量的に評価することである。 初年度はまず、種苗生産用の飼育クロダイから得られる受精卵の採卵量と水槽内に放出される環境mtDNA濃度との間に相関がみられるかを検証した。クロダイ親魚の飼育水槽水を5月から7月にかけて10日に1回採水し、同時に採卵量を記録した。その結果、クロダイ受精卵の採卵量と環境DNA濃度との間には正の相関がみられた。 フィールド調査では、広島湾におけるクロダイの産卵期に環境mtDNA濃度が増加するか、増加した場合、卵密度と環境mtDNA濃度との間に正の相関がみられるかを確認した。広島湾において、クロダイの産卵期とその前後を含む4月から7月にかけては10日に1回、8月から3月にかけては月に1回の頻度で採水調査を実施した。産卵期には同時に浮性卵を採集し、クロダイ卵の密度を算出した。その結果、産卵期にはクロダイの環境mtDNA濃度が上昇し、クロダイ卵密度と環境mtDNA濃度との間に正の相関がみられた。海産魚類の産卵期を推定するうえで、環境mtDNA濃度の季節変化は有効な情報として利用できる可能性がある。 今後は産卵期だけでなく産卵場でも環境mtDNA濃度が上昇するか調べ、環境mtDNAの時空間的濃度分布が産卵場の特定に有効か評価する。また、魚類の産卵期において環境DNAの由来物質となりうる精液、受精卵、体表粘液、鱗、排泄物について単位量あたりの環境DNA放出量を調べ、精液や受精卵といった産卵由来の物質が放出する環境DNAに特異的な指標を探索する。さらに、その指標が広島湾のクロダイの産卵期や産卵場で上昇するか確認する。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
クロダイ飼育水槽水の採水、および、採卵された受精卵量の記録は滞りなく実施された。また、広島湾における環境水の採水、および、クロダイ受精卵の採集も予定通り完遂された。これらのサンプルを使用した実験や解析も問題なく完了し、その結果、飼育下の受精卵量や天然クロダイの受精卵密度の増加とともに環境mtDNA濃度も上昇した。当初立てた仮説通り、環境mtDNA濃度の季節変化は海産魚類の産卵期推定に利用できる可能性を示すことができたため、おおむね順調に進展していると判断した。
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今後の研究の推進方策 |
初年度はおおむね申請時通りに研究計画を遂行できたため、次年度も計画に従い研究を実施する。 広島湾におけるクロダイの産卵場で、卵密度の高さに比例して環境mtDNA濃度が高くなるか確認する。また、精液や受精卵といった産卵関連の物質で特有に放出量が多くなる環境DNA指標があるか探索し、その指標が実際に産卵期や産卵場で上昇するか確認する。
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